Question

【题目】乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}（相对分子质量：288），可由乳酸与FeCO3反应制得，它易溶于水，几乎不溶于乙醇，是一种很好的补铁剂，但其水溶液易被氧化，光照可促进氧化。

I．制备碳酸亚铁：装置如图所示。

锌铁 NH4HCO3溶液

（1）仪器B的名称是________。

（2）实验操作如下：关闭活塞2，打开活塞1、3，加入适量稀硫酸反应一段时间，其目的是____________________________，然后关闭活塞1，接下来的操作是____________________，此后，C装置溶液中有沉淀生成，并有大量气泡冒出，则C中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

Ⅱ．制备乳酸亚铁：

（3）向纯净的FeCO3固体加入足量乳酸溶液，在75℃下搅拌使之充分反应。该反应的加热方式为____________。为防止乳酸亚铁变质，在上述体系中还应加入适量铁粉。反应结束后，将所得溶液隔绝空气低温浓缩、_________、过滤、洗涤、干燥，得乳酸亚铁晶体。该晶体存放时应注意_________________________。

III．乳酸亚铁晶体纯度的测量：

（4）某同学查阅文献后，用(NH4)4Ce(SO4)4滴定法测定样品中Fe2+的含量并计算样品纯度（反应中Ce4+还原为Ce3+），他称取6.00g样品，配制成250.00mL溶液，取出25.00mL，用浓度为0.10mol·L-1的(NH4)4Ce(SO4)4标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00mL。则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为________(以质量分数表示)。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 排尽装置内的空气，防止Fe2+被氧化 打开活塞2，关闭活塞3 Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O 水浴75℃加热 冷却结晶 避光、密封保存 96%

【解析】

利用铁与稀硫酸反应生成的氢气，将生成的硫酸亚铁溶液压入碳酸氢铵溶液中，从而制得碳酸亚铁；控制一定条件，碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁溶液，经冷却结晶制得乳酸亚铁晶体；因为亚铁具有还原性，可用氧化还原滴定法测定其纯度。

I．（1）仪器B是蒸馏烧瓶。

（2）关闭活塞2，打开活塞1、3时，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，氢气可排出装置内空气，防止亚铁被氧化。然后关闭活塞1，打开活塞2，关闭活塞3，此时生成的氢气使蒸馏烧瓶中压强变大，硫酸亚铁溶液沿导管上升，经活塞2进入三颈烧瓶，进而发生反应生成碳酸亚铁沉淀和气体，故C中离子方程式为Fe2++2HCO3－=FeCO3↓+CO2↑+H2O。

Ⅱ．（3）FeCO3固体溶于足量的乳酸溶液需要75℃、搅拌条件，可采用75℃水浴加热，同时加入适量铁粉防止亚铁被氧化。乳酸亚铁晶体含结晶水，只能使用冷却结晶方法，故将生成的乳酸亚铁溶液在隔绝空气条件下，经低温浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得乳酸亚铁晶体。据题意，乳酸亚铁易被空气中氧气氧化，且光照可促进氧化，故保存乳酸亚铁晶体应密封、避光。

III．（4）滴定过程中发生反应Fe2++Ce4+＝Fe3++Ce3+，得关系式[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O ~ (NH4)4Ce(SO4)4。

25.00mL样品溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.10mol·L-1×20.00×10-3L=2.000×10-3mol

6.00g样品中，n(Fe2+)=2.000×10-3mol×=2.000×10-2mol

产品中乳酸亚铁晶体的纯度==96%